Um próton adquire uma aceleração para leste de
na presença de um campo elétrico. Determine o módulo e a orientação do campo elétrico.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um próton que está acelerando para o leste com uma aceleração de
quando está dentro de um campo elétrico. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a intensidade desse campo elétrico e para onde ele está apontando. Para resolver isso, vamos precisar usar a segunda lei de Newton e a fórmula que relaciona a força elétrica com o campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante
sobre um objeto é igual à sua massa
multiplicada pela aceleração
:
Aqui, a força resultante é causada pelo campo elétrico atuando sobre o próton.
Passo 3
Agora, sabemos que a força elétrica
que atua sobre uma carga
em um campo elétrico
é dada por:
Como queremos encontrar o campo elétrico
, vamos rearranjar essa equação:
Passo 4
Vamos substituir a expressão da segunda lei de Newton na equação do campo elétrico:
Agora, precisamos dos valores:
- Massa do próton
- Aceleração
- Carga do próton
Passo 5
Vamos inserir esses valores na equa��ão:
Calculando o numerador:
Então:
Passo 6
Agora, sobre a orientação do campo elétrico. Como o próton tem carga positiva e está acelerando para o leste, isso significa que a força elétrica está na mesma direção da aceleração. Portanto, o campo elétrico também está apontando para o leste.
Resposta
O campo elétrico tem magnitude de aproximadamente
e está orientado para o leste.
Exercícios relacionados
Determine se as seguintes funções de onda são aceitáveis no intervalo dado. Se não forem, explique o porquê.
(b)
(b)
Determine se as seguintes funções de onda são aceitáveis no intervalo dado. Se não forem, explique o porquê.
©
©
Quais são os requisitos para que uma função de onda seja aceitável?
Uma carga elétrica puntiforme produz um campo elétrico de módulo E em um ponto do espaço que se encontra a uma distância d em relação à carga. Ao dobrarmos a distância entre a carga e o campo, e dividirmos a carga pela metade, o novo campo elétrico passa a ser E